底板人防工程柱帽冲切计算

一．人防区域（负二、三层）冲切验算（柱跨8.4×8.4）1、设计方法及基本参数1、设计方法：受弯计算按等代框架多跨连续梁计算总弯矩，再按柱上板带和跨中板带弯矩分配系数分配弯矩，无梁楼盖与柱顶铰接连接。

冲切计算当混凝土板厚不满足时，配置冲切钢筋。

2、柱帽构造详图：3、材料参数：混凝土强度等级为C35，2/57.1mm N f t =，2/7.16mm N f c =，混凝土的动力强度折减系数8.0=c r ，综合调整系数5.1=d r ；钢筋：采用HRB400级（），2/360mm N f y =，综合调整系数2.1=d r 。

柱截面尺寸：mm mm b h c c 800800⨯=⨯，楼板参数：板厚h=350mm ，托板厚度1h =150mm ，柱帽高度为500mm 。

计算跨度mm l x 8400=，mm l y 8400=。

2、荷载计算1、平时荷载：（取350mm 板厚）恒载标准值：0.35×25+0.1×20+0.02×20=11.152/m kN板顶活载标准值：5.02/m kN 板顶人防荷载：602/m kN平时荷载组合：1.2（1.35）×11.15+1.4（0.7×1.4）×5=20.38（19.95）2/m kN 战时荷载组合：1.2×11.15+60=73.382/m kN 荷载设计取值（平时）：2/21m kN q = 荷载设计取值（战时）：2/75m kN q = 3、冲切验算 1、柱对柱帽的冲切（1）《混凝土规范》8.2.1取板的混凝土保护层厚度c=30mm设纵向钢筋合力钢筋到近边距离mm a s 40=（2）柱轴压力设计值层间差值确定由PKPM 计算结果查得（取上下柱差值较大值）查得柱轴压力： 1）负1层柱底轴压力设计值：N1=5791kN 2）负2层柱顶轴压力设计值：N2=7139 kN柱轴压力设计值层间差值：N=N1-N2=7139-5791=1348 kN顶板抗冲切验算（战时荷载）根据《规范》C.2.3条：2/5.82751.1m kN q =⨯=板块m m l l y x 4.84.8⨯=⨯ ①、托板边缘处板厚h=350mm ，托板厚度1h =200mm ，s a h h -=0=350-40=310mm 取a=1500mm ，满足m l m a 94.24.835.035.00.35.122=⨯=≥=⨯=()()mh a u m 24.1331.05.124240=+⨯⨯=+=采用35C 混凝土，2235515705.1m kN f td =⨯=()()kN h a q l ql F y x l 1.474031.020.35.824.84.85.822222=⨯+⨯-⨯⨯=+-=40,2,1===s s h αββ735.024.13431.0405.045.0,122.14.02.14.0021=⨯⨯+=+==+=+=m s su h αηβη {}735.0,m in 21==ηηηl m td h F h u f >=⨯⨯⨯⨯⨯=497331.024.13735.023550.17.07.00ηβ，满足抗冲切要求。

地下两层人防工程板抗冲切战时荷载理论计算作者：彭建敏来源：《环球市场》2018年第19期摘要：近年来房地产飞速发展，单建人防工程越来越多，本文以工程实例讨论了板抗冲切战时荷载计算，为类似工程提供参考。

关键词：人防工程；板抗冲切战时荷载；理论计算一、工程类别及结构型式某工程为单建掘开式工程，地下二层。

地下室平时为商业，局部战时为人防物资库和二等人员掩蔽部工程。

工程防核武器的抗力级别为6级，防常规武器的抗力级别为6级，防化级别为丁级。

工程主体采用现浇钢筋混凝土板柱结构体系，口部通道及风道采用钢筋混凝土封闭框架结构。

基础型式为筏板基础，为抗浮设置抗拔桩（Φ700混凝土灌注桩）。

二、场地工程地质情况和水文地质条件根据《岩土工程勘察报告》，基础持力层为3层粉土层，地基承载力特征值fat-120kPa。

场地类别为Ⅲ类，属建筑抗震不利地段。

场地相对稳定，适宜本工程建设。

该地区抗震设防烈度为8度（第一组），设计基本地震加速度值为0.20g。

拟建场地地基土存在轻微一中等地震液化现象。

不均匀地基，非湿陷性场地，可不考虑软弱土的震陷影响。

标准冻土深度0.8m。

根据岩土工程勘察报告，场地地下水抗浮设防水位接近地表。

本工程设计、施工中应考虑地下水的影响。

地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。

场地土对混凝土结构和混凝土中的钢筋具微腐蚀性。

（一）顶板抗冲切验算（战时荷载）根据《规范》D.2.3条：q=1.1×170=187kN/m2，板块lxly=8.0m×8.0m1.托板边缘处板厚h=600mm，as=55mm，h0=600-55=545mm，取a=1500mm，满足2a=2×1.5=3.0m≥0.35l=0.35×8.0=2.8mum=4（2a+h0）=4×（2×1.5+0.545）=14.18m采用C30混凝土，ftd=1.5×1430=2145kN/m2Fl=qlxly-q（2a+2h）2=187.0×8.0×8.0-187.0×（3.0+2×0.6）2=8669kN βh=1，βs=2，αs=40η=min{η1，q2}=0.8840.7βhftdηumh0=0.7×1.0×2145×0.884×14.18×0.545=10258kN>Fl，满足抗冲切要求。

人防计算书荷载一、静荷载顶板自重：（板厚500mm）25×0.5=12.5 KPa 覆土自重：（覆土厚度800mm）20×0.8=16.0 KPaq静标=12.5+16.0=28.5 Kpa 侧墙土压力：二、活荷载1、平时荷载取20T汽车查《简明设计手册》均布压力P=41.1 KPa 动力系数K=1.0顶板荷载q车标=1.0×41.1=41.1 Kpa侧墙荷载2、战时荷载（冲击波荷载）本工程为五级人防工程，地面超压峰值取ΔP m=0.1Mpa，核爆当量取15万吨。

（1）压缩波峰值压力P h=[1-h(1-δ)/c1t02]ΔP m(《规范》式-----5.4.3-1)查《规范》表5.4.2-1 c0=200m/s (粉质粘土) γc=2δ=0.1 c1= c0/γc=200/2=100m/s h=0.8m查《规范》表5.4.1 t02=0.79经计算得P h=0.099MPa=99KPa（2）结构动荷载a.顶板P c1=k P h(《规范》式-----5.5.2-1)查《规范》表5.10.4 顶板允许延性比[β]=3.0查《规范》表5.5.4 结构不利覆土厚度h m=3.393m查《规范》表5.5.3 顶板综合反射系数K=1.04经计算得P c1= k P h=1.04×99=103 KPab.侧墙P c2=ξP c(《规范》式-----5.5.2-2)查《规范》表5.5.2 侧压系数ξ=0.5（可塑粘性土）经计算得P c2=ξP c =0.5×99=49.5 KPac.底板P c3=ηP c1 (《规范》式-----5.5.2-3)查《规范》P43 η=0.7经计算得P c3=ηP c1 =0.7×103=72.1 KPa（3）结构等效静荷载a.顶板q1=K d1P c1 (《规范》式-----5.10.3-1)查《规范》表5.10.6 K d1=1.18经计算得q1=K d1P c1=1.18×103=121.8 KPab.侧墙q2=K d2P c2 (《规范》式-----5.10.3-2)查《规范》表5.10.6 K d2=1.07经计算得q2=K d2P c2=1.07×39.6=42.4 KPac.底板q3=K d3P c3 (《规范》式-----5.10.3-2)查《规范》表5.10.6 K d3=1.00经计算得q3=K d3P c3=1.00×72.1=72.1 KPa三、荷载组合1、顶板（1）平时（静荷载+汽车荷载）q平= q静+ q车=1.2×28.5+1.4×41.1=91.75 KPa（2）战时（静荷载+战时等效静荷载）q战=γ0 (γG S GK+γQ S QK)=1.0×(1.2×28.5+1.0×121.8)=156 KPa2、侧墙（1）平时汽车荷载产生的土压力远小于战时荷载，故省略计算。

底板抗冲切计算[整理版]底板柱帽抗冲切验算:(1) 柱对底板抗冲切验算 E轴交6.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:5217KN 人防荷载作用下内力标准值:2888KN 人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×5217+2888-3*3*100),9073KNl柱帽厚度1100:抗冲切验算: 人防:0.7βfuh,0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050,11375KNhtdm0满足要求(2) 柱对底板抗冲切验算 K轴交2.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:2333KN 人防荷载作用下内力标准值:2811KN 人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×2333+2811-2.3*2.3*100),5589KNl 柱帽厚度800:抗冲切验算: 人防:0.7βfuh,0.7*1.0*1.5*1.43*5800*750,6531KN htdm0满足要求(3) 柱对底板抗冲切验算 U轴交6.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:4325KN人防荷载作用下内力标准值:4055KN 人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×4325+4055-3*3*100),8228KNl柱帽厚度1100:抗冲切验算:人防:0.7βfuh,0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050,11375KNhtdm0满足要求(4)柱对底板抗冲切验算21轴交Q.轴处柱恒荷载作用下内力标准值:4032KN人防荷载作用下内力标准值:4453KN人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×4032+4453-2.6*2.6*100),9477KNl 平时冲切荷载设计值:F,1.1×(6256-2.6*2.6*100)=6138 KNl柱帽厚度1000:抗冲切验算:人防:0.7βfuh,0.7*0.983*1.5*1.43*7000*950,9815KNhtdm0平时:0.7βfuh,0.7*0.983*1.43*7000*950,6543KNhtm0满足要求底板对柱，柱帽抗冲切验算:2 水浮力及底板自重标准值:67KN/m2 人防荷载标准值:50KN/m2a)底板对柱受荷面积:8.4*8.8-2.6*2.6=67.2m底板人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×67 +50)x67.2,9639KNl底板平时冲切荷载设计值:F,1.35x67x67.2=6078KN l满足要求2b)底板对柱帽受荷面积:8.4*8.8-3*3=64.9m底板人防冲切荷载设计值:F,1.1×(1.2×67 +50)x64.9,9309KNl底板平时冲切荷载设计值:F,1.35x67x64.9=5870KN l底板厚度600:抗冲切验算:人防:0.7βfuh,0.7*1.5*1.43*14200*550,11726KNhtdm0平时:0.7βfuh,0.7*1.43*14200*550,7818KNhtm0满足要求。